DE3424698C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits­ einrichtung für Minenzünder nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Sicherheitseinrichtung ist aus der EU-OS 22 099 bekannt. Dort wird der Rotor der Sicher­ heitseinrichtung von einem Motor über ein Getriebe gedreht, nachdem dieser mittels eines Verriegelungskolbens und einer Verriegelungswelle freigegeben worden ist. Der Rotor gelangt sodann in eine, eine Zündkette herstellende Scharfstellung, aus der er, wenn die Mine nicht innerhalb einer von einer Zeitgeber- und Steuerelektronik überwachten Zeit zündet, in eine Sicherstellung weitergedreht werden kann. Fällt die den Motor ansteuernde Batterie aus, so kann sich der Fall eines scharfen Blindgängers ergeben.

Ausgehend von der bekannten Sicherheitseinrichtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese so auszugestalten, daß die Auslösebreite des Zünders vergrößert wird, d. h. daß das Schärfen des Zünders von weiteren Bedingungen abhängig gemacht wird und eine Möglichkeit geschaffen wird, die den Zünder tragende Mine in bestimmten Fällen sicher zu bergen und wiederzuverwenden. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sicherheits­ einrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden die erfindungs­ gemäße Sicherheitseinrichtung und ihre Funktion näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Zünder;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie A-B durch den Zünder gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie C-D in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie E-F in Fig. 2;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie G-H in Fig. 4;

Fig. 6 einen Wirkschaltplan des erfindungsgemäßen Zünders; und

Fig. 7 bis 12 die Funktion des Zünders erläuternde Fluß­ diagramme.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sitzt ein die Sicherheitseinrichtung aufweisender Zünder 10 in einem topfförmigen Gehäuse 12. Ein Rotor 14 ist in einem Rotorgehäuse 16 drehbar gelagert und trägt einen Detonator 18, der bei einer Bewegung des Rotors 14 von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung mit einer Über­ tragungsladung 20 fluchtet. Diese Scharfstellung kann der Rotor 14 nur einnehmen, wenn zuvor eine Sicherheitslasche 22 entfernt, ein Verriegelungskolben 24 gedrückt, eine Verriegelungswelle 26 gedrückt und von der Sicherstellung in die Scharfstellung gedreht worden ist und wenn bei Erkennung eines Zieles ein den Rotor zusätz­ lich sperrendes Kraftelement 28 (Fig. 3) gezündet worden ist. Eine Enttarnungsladung 30 ist ferner von oben in dem Deckel des Zünders 10 zugänglich. Insoweit besitzt die Sicherheitsein­ richtung des Zünders einen herkömmlichen Aufbau und soll daher nicht näher erläutert werden.

Gemäß Fig. 1 ist ferner von oben mittels eines Schraubver­ schlusses 32 eine Batterie 34 einsetzbar, was in näheren Ein­ zelheiten aus Fig. 5 erkennbar ist.

Gemäß Fig. 2 sitzt der mechanisch funktionswesentliche Teil der Sicherheitseinrichtung im unteren Teil des topfförmigen Zündergehäuses 12 und ist durch eine starke Aluminiumplatte 36 gegen den Explosionsdruck der Enttarnungsladung 30 solange ge­ schützt, bis nach Zündung des Detonators 18 für die Hauptladung der Verwendungszweck des Zünders erfüllt ist. Schließlich ist der halbmondförmige Rotor 14 über eine Achse in dieser Aluminium­ platte 36 gelagert. Eine Wickelfeder auf der Achse versucht den Rotor in die Scharfstellung zu drehen, was jedoch durch das in den Rotor eingreifende Kraftelement 28 verhindert wird.

In eine Ausnehmung in der Aluminiumplatte 36 und dem darunter befindlichen Rotorgehäuse 16 ist eine Sperrscheibe 38 einge­ setzt, die von einem Motor 40 über ein dazwischen angeordnetes Getriebe 42 gedreht werden kann. Eine Sicherungsscheibe 44 ist unterhalb der Sperrscheibe 38 angeordnet und ist in noch zu beschreibender Weise durch ein zusätzlich aktivierbares Kraft­ element 46 (Fig. 4) freigebbar.

Gemäß Fig. 3 trägt die Verriegelungswelle 26 einen Kontakt 48, der bei einer 90°-Drehung der Verriegelungswelle zwei auf einem Kontaktträger 50 angeordnete Kontaktfederzungen 52, 54 über­ brückt, wodurch ein erster Schalter S 1 (Fig. 6) geschlossen wird. Der Kontaktträger 50 trägt weitere Kontaktfederzungen K 1 bis K 5, die mit einer leitenden Beschichtung 56 auf der Sperrscheibe 38 zusammenwirken. Die leitende Beschichtung 56 auf der Sperrscheibe 38 ist so ausgestaltet, daß bei einer Drehung der Sperrscheibe 38 durch den Motor 40 ausgehend von der 0°-Stellung zunächst die Kontakte K 2-K 4 durch die leitende Beschichtung 56 überbrückt sind. In der 270°-Stellung wird zu­ nächst der Kontakt K 2 abgetrennt, um sodann mit dem Kontakt K 1 verbunden zu werden. Bei einer Weiterbewegung in die 290°- Stellung schließen die Kontakte K 4 und K 5 und in der 340°- Stellung wird der Kontakt K 3 aufgetrennt und der Motor 40 stillgesetzt.

Die Verriegelungswelle 26 gibt in bekannter Weise bei einer 90°-Drehung mit einer nicht näher bezeichneten Aussparung den Rotor 14 frei. Eine weitere Aussparung 58 an der Verriegelungs­ welle 26 gibt bei dieser 90°-Drehung die Sperrscheibe 38 zur Drehung frei. Gleichzeitig wird bei dieser 90°-Drehung der Schalter S 1 (48, 52, 54) geschlossen. Durch die Drehung der Verriegelungswelle 26 wird ferner gemäß Fig. 5 ein Schlag­ bolzen 60 freigegeben, der über ein pyrotechnisches Element 62 die Batterie 34 aktiviert.

Gemäß Fig. 4 ist die Sperrscheibe 38 mit einer Aussparung 64 versehen, die den Rotor 14 erst dann zur Drehung freigibt, wenn die Sperrscheibe 38 eine 270°-Drehung ausgeführt hat.

Sollte vor oder während dieser Drehung durch eine Fehlfunktion das Kraftelement 28 für den Rotor 14 vorzeitig gezündet werden, so kann der Rotor mit einer Aussparung 66, die ihn an der Sperrscheibe 38 verriegelt, um etwa 10° in eine entsprechende Ausfräsung 68 am Umfang der Sperrscheibe 38 einschwenken, wo­ durch sich beide Elemente gegenseitig verriegeln und eine Weiterfunktion verhindert wird. Der entsprechende Spreng­ körper ist dann als Blindgänger zu betrachten, da auch die Kennzeichnungslage 30 nicht gezündet werden kann. Ebenso können die Verriegelungswelle 26 und der Verriegelungskolben 22 nicht in die Sicherstellung bewegt werden.

Wie bereits erwähnt, ist in der 270°-Stellung der Sperr­ scheibe 38 der Rotor 14 mechanisch völlig freigegeben und wird nur noch durch das Kraftelement 28 in der Sicherstellung gehalten.

Gemäß Fig. 4 dient das zusätzliche Kraftelement 46 der Frei­ gabe der Sicherungsscheibe 44. Durch eine Feder kann sodann dieser um 20° gedreht werden, wobei sie in eine Aussparung des Rotors 14 dreht und diesen blockiert. Gleichzeitig wird durch diese Bewegung der Sicherungsscheibe 44 ein zweiter Schalter 70 (S 2) betätigt.

Gemäß Fig. 6 übernimmt eine Steuerelektronik 72 in Zusammen­ wirkung mit den Kontakten K 1-K 5 auf der durch den Motor 40 über das Getriebe 42 angetriebenen Sperrscheibe 38 bestimmte Steuerfunktionen. Die Steuerelektronik 72 kann, wenn sie über den Schalter S 1 an die durch die Verriegelungswelle 26 aktivier­ te Batterie 34 angelegt ist, unabhängig von der Stellung der Sperrscheibe 38 das Kraftelement 46 zünden, wodurch der Schal­ ter S 2 geschlossen wird und nachfolgend ein Zünden der Kenn­ zeichungsladung 30 auslösen. Der Detonator 18 wird ebenfalls von der Steuerelektronik 72, unabhängig von der Stellung der Sperrscheibe, gezündet. Hingegen können das Kraftelement 28 für den Rotor 14 und das Zündmittel 64 für eine Enttarnungs­ ladung (siehe auch Fig. 4) nur gezündet werden, wenn die Sperrscheibe 38 eine bestimmte Stellung (270°) erreicht hat.

Anhand des vorstehend beschriebenen Aufbaus der Zünder-Sicher­ heitseinrichtung und der Flußdiagramme gemäß den Fig. 7 bis 12 sei im folgenden deren Funktion näher erläutert.

Gemäß Fig. 7 wird beim Verlegen, beispielsweise einer Mine, zunächst die Sicherheitslasche 22 entfernt und der Verriege­ lungskolben 24 eingedrückt, wodurch eine erste Freistellung für den Rotor 14 vorgegeben ist. Danach wird die Verriegelungs­ welle 26 gedrückt und aus der Sicherstellung in die Scharf­ stellung gedreht, wodurch eine zweite Freistellung für den Rotor 14 vorgegeben wird. Durch das Drehen der Verriegelungs­ welle 26 wird der Schalter S 1 geschlossen und zugleich wird die Batterie 34 aktiviert. Die nunmehr über den Schalter S 1 an die Batterie 34 angeschlossene Steuerelektronik 72 startet den Motor 40 und setzt über das Getriebe 42 die Sperrscheibe 38 in Drehbewegung. Hierbei sei zunächst davon ausgegangen, daß die Batterie 34 eine ordnungsgemäße Spannung liefert. Die Sperrscheibe 38 sperrt die Verriegelungswelle 26 und beim Erreichen der 270°-Stellung schließt die Sperrscheibe 38 die Kontakte K 1 und K 2 kurz, wodurch der Motor 40 angehalten wird (siehe Fig. 6). Gleichzeitig ist in der 270°-Stellung der Sperrscheibe 38 die dritte Freistellung des Rotors 14 erreicht. Nunmehr beginnt die Wirkzeit der Mine zu laufen.

Gemäß Fig. 8 wird von der Steuerelektronik 72 der Ablauf der Wirkzeit überwacht und die Identifizierung eines Zieles durch­ geführt. Ist die Wirkzeit nicht abgelaufen und ein Ziel er­ kannt, so wird von der Steuerelektronik 72 das Kraftelement 28 gezündet, wodurch der Rotor 14 endgültig freigegeben wird. Er bewegt sich nunmehr sehr rasch von der Sicherstellung in die Scharfstellung. Sodann wird von der Steuerelektronik 72 das Zündmittel 64 für die Enttarnungsladung gezündet und nach einer kurzen Wartezeit von ca. 100 ms wird der Detonator 18 im Rotor 14 gezündet, was seinerseits die Zündung der Mine zur Folge hat.

In der Zeit zwischen Bewegungsanfang des Rotors 14 und der Zündung der Mine ist eine Zündung der Kennzeichnungsladung 30 gesperrt.

Wird bei dem Ablaufschema gemäß Fig. 8 kein Ziel erkannt und ist gleichzeitig die Wirkzeit abgelaufen, so wird gemäß Fig. 9 der Motor 40 erneut gestartet und die Sperrscheibe 38 in die 340°-Stellung bewegt. Hierdurch wird eine erste Sperrstellung für den Rotor 14 vorgegeben. Gleichzeitig öffnet in der 340°- Stellung der Sperrscheibe 38 der Kontakt K 3 und die Kontakte K 4 und K 5 werden kurzgeschlossen. Dies hat zur Folge, daß die Kennzeichnungsladung 30 gezündet wird. Gleichzeitig kommt der Motor 40 in der 340°-Stellung zum Stillstand. Die Mine ist danach räumbar.

Gemäß Fig. 10 erfolgt nach Räumung der Mine eine Funktions­ kontrolle der Mechanik. Sodann wird die Sperrscheibe 38 in die 0°-Ausgangsstellung gebracht, die Verriegelungswelle 26 in die Sicherstellung geschwenkt, wodurch die zweite Sperr­ stellung für den Rotor 14 erzielt wird und anschließend springt der Verriegelungskolben in die Ruhestellung zurück, wodurch die dritte Sperrstellung für den Rotor 14 erzielt wird. Nachfolgend wird die Sicherheitslasche 22 eingesetzt und die Schlagbolzenfeder 60 für die Aktivierung der Batterie 34 wiederum gespannt. Nunmehr können eine neue Batterie 34 und eine neue Kennzeichnungsladung 30 eingesetzt werden, so daß die Mine wieder einsatzfähig ist.

Bei dem Ablaufschema gemäß Fig. 7 ist es möglich, daß eine Spannungsüberwachungseinrichtung innerhalb der Steuerelektro­ nik 72 feststellt, daß die an sie angelegte Spannung nicht den erforderlichen Pegel aufweist. Wenn eine fehlerhafte Spannung vorhanden ist, so wird gemäß Fig. 11 das Kraftelement 46 für die Sicherungsscheibe 44 gezündet, so daß die Siche­ rungsscheibe 44 den Rotor 14 in der Sicherstellung sperrt. Hierbei schließt gleichzeitig der zweite Schalter S 2, wodurch die Kennzeichnungsladung gezündet wird und die Mine anschließend räumbar ist.

Gemäß Fig. 12 wird nach Räumung der Mine die Sicherheitsein­ richtung insgesamt ausgetauscht und eine neue Kennzeichnungs­ ladung 30 eingesetzt, wonach die Mine wieder einsetzbar ist.

Stellt die Spannungsüberwachung der Steuerelektronik 72 fest, daß eine Spannung vorhanden ist, diese aber nicht den geforder­ ten Pegel aufweist, so wird wiederum gemäß dem Ablaufschema in Fig. 9 der Motor 40 gestartet und die Sperrscheibe 38 in die 340°-Stellung gedreht. Hierdurch wird wiederum die erste Sperr­ stellung für den Rotor 14 vorgegeben und die Mine ist wiederum räumbar, wie dies bereits anhand der Fig. 9 erläutert wurde.

Claims (5)

1. Sicherheitseinrichtung für Minenzünder mit einem einen Detonator tragenden Rotor, der durch einen Verriegelungskolben und eine Verriegelungswelle in einer Sicherstellung gehalten wird, und mit einem von einer Zeitgeber- und Steuerelektronik angesteuerten Motor zur Einwirkung auf die Sicherheitseinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) es ist eine drehbare Sperrscheibe (38) zur zusätzlichen Sicherung des Rotors (14) angeordnet;
• b) die Sperrscheibe (38) wird von dem Motor (40) angetrieben, um in einer ersten gedrehten Stellung den Rotor freizugeben und in einer zweiten gedrehten Stellung den Rotor erneut zu sichern, wobei der Rotor in an sich bekannter Weise durch eine Feder angetrieben und durch ein Kraftelement (28) zusätzlich gesichert ist; und
• c) die Sperrscheibe (38) arbeitet mit Kontakten (K 1- K 5) zusammen, um in Abhängigkeit von der Dreh­ stellung der Sperrscheibe (38) entsprechende Signale an die Zeitgeber- und Steuerelektronik (72) zu liefern, wobei
• d) in der ersten Stellung (270°) der Sperrscheibe (38), diese den Rotor (14) mittels einer Aussparung (64) freigibt und über geschlossene Kontakte (K 1, K 2) das den Rotor (14) freigebende Kraftelement zündet, falls die Zeitgeber- und Steuerelektronik (72) feststellt, daß eine vorgegebene Wirkzeit nicht abgelaufen und ein Ziel erkannt ist, und wobei
• e) ausgehend von der ersten Stellung (270°) der Sperrscheibe (38), in der der Rotor (14) freigegeben ist, nach Ablauf einer vorgegebenen Wirkzeit die Zeitgeber- und Steuerelektronik (72) den Motor (40) erneut aktiviert, um die Sperrscheibe (38) in die zweite Stellung (340°) zu bewegen, in der sie den Rotor (14) sichert und den Motor (40) durch Auftrennung eines Kontaktes (K 3) stillsetzt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine zusätzliche Aussparung (58) an der Verriegelungswelle (26) zwecks Freigabe der Sperrscheibe (38) bei gedrehter Verriegelungswelle und einen von der Verriegelungs­ welle (26) getragenen Kontakt (48), der bei gedrehter Verriegelungswelle (26) einen ersten Schalter (S 1; 52, 54) schließt.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Verriegelungswelle (26) einen Schlagbolzen (60) freigibt, der über ein pyrotechnisches Element (61) eine Batterie (34) aktiviert und daß der erste Schalter (S 1) die Zeitgeber- und Steuerelektronik (72) an die Batterie (34) anschließt, wobei die Zeitgeber- und Steuerelektronik den Motor (40) ansteuert.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeber- und Steuerelektronik (72) mit einer Spannungsüberwachung versehen ist, um bei Beginn des Zusammenbruchs der Batteriespannung ein Kraftelement (46) zu betätigen, das eine Sicherungsscheibe (44) zur Sperrung des Rotors (14) freigibt und einen zweiten Schalter (S 2) betätigt, der eine Kennzeichnungsladung (30) zündet.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe (38) mit einer leitfähigen Beschichtung (56) versehen ist, die mit den Kontakten (K 1-K 5) zusammenwirkt.